專利名稱：軸承密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景本發(fā)明一般地說涉及軸承，具體地說涉及在各類軸承中使用的接觸式密封裝置。
在軸承組件上已裝備有各種各樣的接觸式密封裝置，用以保持潤滑劑不外溢和防止碎屑及其他雜質(zhì)進(jìn)入。這類軸承組件，可以具有一種織構(gòu)型的或別的“普通”類型的軸襯，或也可在軸承內(nèi)圈與軸承外圈之間設(shè)置許多滾動件，以便一個軸承圈可相對另一個自由轉(zhuǎn)動。此種密封裝置于軸承組件的一軸向端處封閉軸承內(nèi)圈和軸承外圈之間一徑向空間。
通常，接觸式密封裝置包括一個彈性密封唇，它固定于一個軸承圈上并伸抵到另一軸承圈以實現(xiàn)一種摩擦密封作用。然而，不管在安裝過程或使用過程中，若此種軸承組件的內(nèi)和外軸承圈出現(xiàn)“翹起”或是出現(xiàn)不同心性，則此彈性密封唇就會從相對的軸承圈的表面上移開。結(jié)果，此種密封裝置就不再能保持潤滑劑或者會使碎屑和其他雜質(zhì)進(jìn)入軸承內(nèi)。
軸承內(nèi)、外圈的不同心性還可導(dǎo)致其他問題。彈性密封唇可能移向相對的軸承圈，導(dǎo)致密封裝置或相對的軸承圈損傷。例如，若此彈性密封唇安裝在固定于一軸承圈上的金屬罩上，則在軸承內(nèi)、外圈不同心時，此金屬罩就會擠壓另一軸承圈。這類損傷可能發(fā)生在與彈性密封唇按前述離開相對的軸承圈處沿徑向相對的位置。
上文說明了已知存在于用于目前軸承的接觸式密封裝置中的缺陷。這樣，以克服上述一或多種缺陷為目標(biāo)而提供另一種可選擇的裝置顯然是有益的。為此，將給出一種合適的供選擇的裝置，其特點在下文中予以充分說明。
本發(fā)明概述本發(fā)明的一個目標(biāo)是通過提供一種密封裝置來實現(xiàn)的，此裝置包括有適合固定于內(nèi)和外軸承圈之一上的彈性密封件，用來在這兩個軸承圈之間封閉一環(huán)形空間。適合固定于此內(nèi)和外軸承圈另一個之上的一種接觸件具有一接觸表面與彈性密封件的彈性唇形成一種過盈配合。此接觸表面構(gòu)造為使得軸承內(nèi)、外圈不同心時不會顯著地改變彈性唇與接觸表面間的過盈量。
由下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所作的詳細(xì)說明，本發(fā)明的前述的以及其它方面的特點是明顯的。
附圖簡要說明
圖1是一種軸承組件的一部分的橫截面圖，說明一種典型先有技術(shù)的密封裝置；圖2是一種軸承組件的一部分的橫截面圖，說明本發(fā)明的密封裝置的一個實施例；圖3是一種軸承組件的一部分的橫截面圖，說明本發(fā)明的密封裝置的第二個實施例。
在此說明書中，對不同實施例中的相同元件給予相同的標(biāo)號。
詳細(xì)描述現(xiàn)在參看附圖，圖1說明一種典型先有技術(shù)的密封裝置10，該裝置在軸承組件的軸承外圈12和軸承內(nèi)圈14之間封閉一徑向空間。滾動元件16由保持架18隔開且可沿軸承外、內(nèi)圈12、14的座圈滾動，以使這兩個軸承圈可自由地相對轉(zhuǎn)動。環(huán)形軸承罩20通過壓配合安裝在軸承外圈12的環(huán)槽22內(nèi)，并在軸向上與臺肩24比鄰。
先有技術(shù)的密封裝置10包括與軸承罩22相接合靠近軸承罩的內(nèi)周28的彈性密封件26。彈性密封件26的彈性密封唇30與位于軸承內(nèi)圈14外周的柱形接觸表面32形成一種摩擦接觸。如前所述，軸承內(nèi)圈14相對于軸承外圈12的不同心性會導(dǎo)致彈性密封唇30自接觸表面32移開，或者會使軸承罩內(nèi)周28移入接觸表面30，于是將損壞軸承罩20或損壞軸承內(nèi)圈14。
在圖2所示本發(fā)明的實施例中，密封裝置40在軸承組件的軸承外圈42和軸承內(nèi)圈44之間封閉一徑向空間。滾動元件45由保持架47所隔開，并可沿軸承外、內(nèi)圈42和44的座圈滾動，以使這兩個軸承圈可自由地相對轉(zhuǎn)動。環(huán)形軸承罩48以壓配合方式安裝于軸承外圈42的環(huán)槽52內(nèi)，并在軸向上與臺肩53比鄰。
密封裝置40包括彈性密封元件46，它接合于軸承罩48的內(nèi)周上。彈性密封元件46可包括附加的密封唇50以與圓柱形接觸表面52構(gòu)成摩擦接觸。柱形接觸表面52是由環(huán)形接觸件54的安裝凸緣提供，此接觸件54壓配合入內(nèi)軸承圈44外周面上凹進(jìn)的柱形表面56中。接觸件54自其安裝凸緣沿徑向向外延伸形成一表面部分58，并沿軸承罩48順軸向朝外的表面延伸構(gòu)成一迷宮式的屏障。
彈性密封件46的至少一個彈性密封唇60，與接觸件54的接觸表面62形成一種過盈配合。理想情況下，接觸表面62呈凹球面的構(gòu)形，球的中心是這樣一個點，在可能發(fā)生的任何不同心的情況下，軸承內(nèi)圈44可繞該點相對軸承外圈42旋轉(zhuǎn)。在圖2所示的單排式滾珠軸承結(jié)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)可發(fā)生于軸承外圈軸線66與由滾動元件45各中心所確定的平面68相交處的樞軸點64處。
由于接觸面62是由以樞軸點64為中心的一個球面所確定，因而即使在軸承內(nèi)圈44相對軸承外圈42不同心時，彈性密封唇60和接觸表面62之間的過盈量也將保持不變。于是在不同心時，彈性密封唇的性能不會降低。雖然球面很理想，但利用與此理想結(jié)構(gòu)近似的結(jié)構(gòu)也可達(dá)到類似的結(jié)果。例如，接觸表面62可以是大致的錐形，其中心軸線與軸線66相重合，且其表面與此理想球面相切。
在圖2的特定的實施例中，軸承罩48沿其外周有一卷邊或凸緣70，此凸緣沿臺肩53順徑向向內(nèi)延伸，接著沿徑向向內(nèi)和沿軸向向外形成拱肋72和74，再沿徑向向內(nèi)形成表面部分76，最后再沿徑向向內(nèi)和沿軸向向外與接觸表面62平行。接觸件54完全仿隨這一總的構(gòu)型。然而，軸承罩48和接觸件54在內(nèi)和外軸承圈44和42上還可有各種其他的形式和裝配方式，但只要接觸表面62具有所需的大致的球形或錐形構(gòu)形即可。
在圖3所示本發(fā)明的實施例中，密封裝置80封閉軸承外圈42和軸承內(nèi)圈44之間的徑向空間，其中各元件按相反方式安裝。環(huán)形軸承罩82不是如圖2實施例中那樣安裝在軸承外圈42之上，而是通過將軸承罩安裝凸緣84壓配合入凹進(jìn)的圓柱面56內(nèi)而安裝到軸承內(nèi)圈44之上。彈性密封件86接合到軸承罩82之上，并包括至少一個密封唇88以與環(huán)形接觸件92的接觸表面90相結(jié)合。
接觸件92壓配合入軸承外圈42的環(huán)槽52內(nèi)，并在軸向上與臺肩53比鄰。接觸件92沿徑向向內(nèi)和沿軸向向外延伸形成拱肋94和96以及表面部分98。接觸表面90大致上為球形或錐形，與圖2中的接觸表面62類似，其球心是樞軸點64。軸承罩82自安裝凸緣84沿表面部分100沿徑向向外且沿軸向向內(nèi)并與接觸件92相平行延伸而形成一種迷宮式屏障。附加的彈性密封件102則可接合到接觸件92上以與內(nèi)軸承圈44形成磨擦接觸。
雖然在上述說明性的實施例中所示為滾動軸承，但本發(fā)明亦可用于其它型式的軸承組件而獲得類似的效果。例如，在普通的球面軸承中，可以預(yù)期這種軸承在使用中是會發(fā)生不同心度的，這時應(yīng)用本發(fā)明就特別有利。在某些應(yīng)用中，為方便起見，可把確定接觸面的樞軸點設(shè)定為前述用于減少摩擦的裝置的幾何中心。本發(fā)明各種變化形式中的軸承罩和接觸件則可以方便和經(jīng)濟(jì)地利用鋼片或類似材料通過壓、沖以及其他加工方式形成。
由以上所述顯然可知，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)了的密封裝置，不管在安裝還是在使用中，即使軸承組件的內(nèi)和外軸承圈發(fā)生“翹起”或是說發(fā)生不同心時，它都能保證在彈性密封唇與接觸面間保持適當(dāng)?shù)哪Σ两佑|。結(jié)果是，此種密封裝置的性能得以提高并且還能減少對軸承組件中元件的損傷。此外，可以允許軸承元件之間有較大的公差，從而可以降低這種軸承組件的成本。
權(quán)利要求
1.供軸承內(nèi)、外圈可相對轉(zhuǎn)動的軸承使用的一種密封裝置，此軸承外圈有一軸線，此密封裝置包括一個支承件，適合固定于軸承內(nèi)或外圈的一個之上并伸向此軸承內(nèi)或外圈的另一個；彈性密封件，它安裝于此支承件上以在軸承內(nèi)和外圈之間密封一環(huán)形空間，此彈性密封件包括至少一個密封唇；一個接觸件，它適合固定于軸承內(nèi)和外圈的另一個圈上，此接觸件伸向前述的一個軸承圈且相對此支承件定位，以在其間造成一種迷宮式密封；此接觸件有一接觸面與上述彈性唇形成過盈配合，此接觸面所取的構(gòu)型能使軸承內(nèi)和外圈的不同心度不致顯著改變彈性唇和接觸面之間的過盈量。
2.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，特征在于上述不同心度是由一個軸承圈相對另一軸承圈繞一樞軸點的轉(zhuǎn)動所確定的，且所述接觸表面基本上是繞此樞軸點生成的一個球面。
3.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，特征在于所述不同心度是由一個軸承圈相對另一軸承圈繞一樞軸點的轉(zhuǎn)動所確定的，且所述接觸表面基本上是一錐面，此錐面基本上與一個繞此樞軸點生成的球面相切。
4.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，特征在于所述軸承包括許多滾動元件，這些滾動元件位于軸承內(nèi)、外圈之間且排列于一個平面內(nèi)，此平面與軸承外圈的軸線相交于一個交點，而所述接觸表面基本上是繞此交點所生成的一個球面。
5.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，特征在于所述軸承包括許多滾動元件，這些滾動元件位于軸承內(nèi)、外圈之間且排列于一平面內(nèi)，此平面與軸承外圈的軸線相交于一個交點，而所述接觸表面基本上是一錐面，此錐面基本上與繞此交點所生成的球面相切。
6.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，特征在于所述軸承包括有減摩擦裝置，位于軸承內(nèi)和外圈之間，以使這兩個軸承圈能以減小了的摩擦力自由地相對轉(zhuǎn)動，此減摩擦裝置有一位于軸承外圈軸線上的幾何中心，而所述接觸面基本上是繞此幾何中心所生成的球面。
7.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，特征在于所述軸承包括有減摩擦裝置，位于軸承內(nèi)和外圈之間，以使這兩個軸承圈能以減小了的摩擦力自由地相對轉(zhuǎn)動，此減摩擦裝置有一位于軸承外圈軸線上的幾何中心，而所述接觸面基本上是一錐面，它基本上與繞此幾何中心所生成的球面相切。
8.一種軸承，它包括一個有一軸線的軸承外圈；一個軸承內(nèi)圈；一個支承件，它固定于軸承內(nèi)和外圈的其中一個之上，且伸向此軸承內(nèi)或外圈的另一個；彈性密封件，它安裝于此支承元件上以在軸承內(nèi)、外圈之間封閉一環(huán)形空間，此彈性密封件包括至少一個彈性唇；一個接觸件，它適合固定于軸承內(nèi)和外圈的所述另一個圈上，此接觸元件伸向上述的一個軸承圈，且相對此支承件定位，以在其間構(gòu)成一種迷宮式密封；所述接觸件有一接觸表面與此彈性唇構(gòu)成一種過盈配合，此接觸表面所取構(gòu)型能使軸承內(nèi)和外圈的不同心度不致顯著改變彈性唇和接觸面之間的過盈量。
9.如權(quán)利要求8所述的軸承，特征在于所述不同心度是由一個軸承圈相對于另一軸承圈繞一樞軸點的轉(zhuǎn)動所確定的，且所述接觸表面基本上是一個繞此樞軸點所生成的球面。
10.如權(quán)利要求8所述的軸承，特征在于所述不同心度是由一個軸承圈相對另一軸承圈繞一樞軸點的轉(zhuǎn)動所確定的，且所述接觸表面基本上是一錐面，此錐面基本上與一個繞此樞軸點生成的球面相切。
11.如權(quán)利要求8所述的密封裝置，特征在于所述不同心度是由一個軸承圈相對另一軸承圈繞一樞軸點的轉(zhuǎn)動所確定的，且所述接觸面基本上是一錐面，此錐面基本上與繞此樞軸點所生成的球面相切。
12.如權(quán)利要求8所述的軸承，特征在于所述軸承包括許多滾動元件，這些滾動元件位于軸承內(nèi)和外圈之間且排列于一平面內(nèi)，此平面與軸承外圈的軸線相交于一個交點，而所述接觸表面基本上是繞此交點所生成的球面。
13.如權(quán)利要求8所述的軸承，特征在于所述軸承包括許多滾動元件，這些滾動元件位于軸承內(nèi)和外圈之間且排列于一平面內(nèi)，此平面與軸承外圈的軸線相交于一個交點，而所述接觸表面基本上是一錐面，此錐面基本上與繞此交點所生成的球面相切。
14.如權(quán)利要求8所述的軸承，特征在于此軸承還包括有減摩擦裝置，安置在軸承內(nèi)和外圈之間以保證這兩個軸承圈能以減小了的摩擦力自由相對轉(zhuǎn)動，此減摩擦裝置在軸承外圈的軸線上有一幾何中心，而所述接觸面基本上是繞此幾何中心所生成的球面。
15.如權(quán)利要求8所述的軸承，特征在于此軸承還包括有減摩擦裝置，安置在軸承內(nèi)和外圈之間以保證這兩個軸承圈能以減小了的摩擦力自由相對轉(zhuǎn)動，此減摩擦裝置在軸承外圈的軸線上有一幾何中心，而所述接觸面基本上是一錐面，它基本上與繞此幾何中心所生成的球面相切。
16.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，特征在于所述接觸件自支承件沿軸向向外，且所述接觸表面是凹形的。
17.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，特征在于所述接觸件自支承件沿軸向向內(nèi)，且所述接觸表面是凸形的。
18.如權(quán)利要求8所述的軸承，特征在于所述接觸件自支承件沿軸向向外，且所述接觸表面是凹形的。
19.如權(quán)利要求8所述的軸承，特征在于所述接觸件自支承件沿軸向向內(nèi)，且所述接觸表面是凸形的。
20.供軸承內(nèi)、外圈可相對轉(zhuǎn)動的軸承用的一種密封裝置，此軸承外圈具有一軸線，此密封裝置包括彈性密封件，它適合固定于軸承外圈上以在軸承內(nèi)和外圈之間密封一環(huán)形空間，此彈性密封件包括至少一個沿徑向和軸向向外延伸的彈性唇；一個接觸件，它適合固定于軸承內(nèi)圈上，此接觸件具有一凹形的接觸表面與彈性唇形成過盈配合，此接觸表面的構(gòu)形可使所述軸承內(nèi)、外圈的不同心度不致顯著改變彈性唇和接觸表面間的過盈量。
21.供軸承內(nèi)、外圈可相對轉(zhuǎn)動的軸承用的一種密封裝置，此軸承外圈具有一軸線，此密封裝置包括彈性密封件，它適合固定于軸承內(nèi)圈上以在軸承內(nèi)和外圈之間密封一環(huán)形空間，此彈性密封件包括至少一個沿徑向和軸向向內(nèi)延伸的彈性唇；一個接觸件，它適合固定于軸承外圈上，此接觸件具有一凸形的接觸表面與彈性唇形成過盈配合，此接觸表面的構(gòu)形可使所述軸承內(nèi)和外圈的不同心度不致顯著改變彈性唇和接觸表面間的過盈量。
全文摘要
一種彈性密封件，它固定于軸承內(nèi)圈和軸承外圈的其中一個之上，使固定在另一軸承圈上的一個接觸件與其結(jié)合而在兩軸承圈之間封閉一環(huán)形空間。此彈性密封件具有至少一個彈性唇與接觸件的接觸表面形成一種過盈配合，此接觸表面的構(gòu)形可使軸承內(nèi)圈相對于軸承外圈的不同心度不致顯著改變彈性唇和接觸表面之間的過盈量。上述接觸表面可以基本上是球形或錐形的。
文檔編號F16C33/80GK1145108SQ95192384
公開日1997年3月12日 申請日期1995年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月31日
發(fā)明者D·R·麥拉蒂 申請人:托林頓公司